边防公路建设的重要性范文第1篇
【关键词】公路建设;边坡防护;功能
0 引言
公路建设是经济和国防建设中不可或缺的重要基础设施。建设中不仅要求稳定,确保安全,随着公路等级不断提高,人们环保及交通安全观念的转变,边坡防护设计和施工越来越收到人们关注[1]。由于我国对公路边坡技术的研究起步较晚,要提高防护意识,确保公路建设对环境影响最小化。
1 概念
公路边坡防护是采取一系列技术达到安全环保的一套综合防护措施。应遵守设计、施工、养护原则,结合设计对象气候环境、工程地质等特点,结合路面排水,因地制宜,在保证公路边坡稳定、安全情况下,选用适当的工程类型或采取综合措施保障公路主体即达到安全标准,又做到环境保护[2]。
2 我国边坡防护技术发展
自建国以来我国边坡防护技术经历了五个时期的发展,在不同时期拥有不同的边坡防护技术,根据公路建设的具体情况比如土质和坡度等同样也采取不同的防护技术[1]。
第一个阶段是填土反压、边坡放缓、地表排水、清方减载措施;
第二阶段是抗滑桩措施;
第三阶段抗滑桩支挡为主;
第四阶段锚喷防护为主;
第五阶段多措施综合治理基础上采用植物防护措施。
总之,我国边坡防护主要是侧重预防,因地制宜的考虑各种因素做到预防为主,在考虑各类因素的时候要做到主次分明,有选择有针对的对边坡进行防治。目前防治技术是抗滑支挡、完善排水系统、滑带良等措施[3]。
3 边坡防护技术类型
在《公路路基设计规范》中提出边坡防护技术的类型共分三种,分别是圬工防护、骨架护坡、植物防护。
圬工防护包括护坡、锚杆挂网喷浆、喷护、护面墙。是由片石砌筑、砖砌而形成的路基防护结构,需要注意的是采用该种防护时不宜采用锚杆挂网喷浆。
骨架护坡包括锚杆砼框架植物防护、多边形水泥砼空心块植物护坡、浆砌片石或水泥砼骨架植草护坡,是在路基边坡使用浆砌片石或混凝土形成框架式构筑物,通过框架植草而防止路基边坡溜坍的防护工程。
植物防护包括客土喷播、三维植被网防护、植被防护、湿法喷播。
生物防护有植被混凝土、种草、铺草皮、植树等。是以植物为材料,达到边坡稳定的目标属传统防护形式主要用于下边坡[1]。
4 边坡防护技术的功能性
边坡防护技术是在公路建设和养护阶段中在考虑道路的安全性、耐久性、便利性和可驶性的同时考虑环境与人文美化的综合防范措施。合理的边坡防护能有效的防治坡面失稳、水土流失、滑坡、塌陷等公路问题。具功能性主要体现在以下几点。
①水土防护功能
在公路设计中尤其是经过山区的公路,怎么解决边坡失稳的问题尤为重要,经研究边坡失稳与坡体水压力的有密切关系,而降雨是诱发边坡土壤重力侵蚀重要因素,通过种植浅根性的草本植物,让植物的垂直根系穿过浅层土壤,同时锚固到深层的岩土层,形成预应力锚杆作用,同时植物通过吸收和蒸腾作用降低边坡内的水分和孔隙水压力,提高抗剪强度。在降雨量大的地区,在降雨到达坡面之前,就被
坡体内水分、降低土体的孔隙水压力,提高土体的抗剪强度,进而促覆盖植被截流,植被的茎叶对雨滴和集中股流进行销能,可有效防止边坡水土流失。
②安全行驶功能
合理的公路边坡设计能有效提高行驶安全。周边植物能够过减缓路面温差变化,降低路表的温度延缓路面老化。可在事故高发地段在边坡种植视线诱导种植,通过植被变化提醒人们路型的变化。可在有隧道的地段种植命案植被,缩短驾驶员明暗变化的适应时间。可在夜间车流量大的地段种植遮光植物,提高夜间行车的安全性。
③生态恢复功能
公路建设对周边生态环境影响非常大,合理的边坡植物能够对颗粒污染物阻挡和吸滞,研究表明草坪的滞留颗粒物能力比土地高70倍,同时植物能够有效减弱交通噪声。边坡植物形成公路构造物对周围环境过渡缓冲,同时植物群落可成为生物栖息地,逐渐恢复因坡体开挖破坏的生物链,最大程度上恢复生态环境,降低公路建设对生物多样性影响。
④美观功能
公路建设过程中对路面进行开挖,原有的自然景观遭到破坏,在保障安全通车的同时,如何恢复被破坏的自然环境尤为重要。通过不同植物品种和不同造型的配置,使的地表展现出不同生态景观效果。
对生硬的公路构造物产生丰富的美观效果,提高行驶在公路的人们的舒适性。
5 结语
公路建设过程中既要保证交通运输,又要考虑沿线环境的影响。随着公路边坡发展经历了多个发展阶段,从混凝土、钢筋构造物防护,到目前的生物防护演变,是植物防护与工程措施相结合的结果,研究公路边坡技术有利于解决公路建设与生态破坏的矛盾,从而保证了边坡稳定和沿线生态快速恢复的目标。
参考文献:
[1]常斐,李彩霞.高速公路边坡防护技术探讨[J].公路与汽运,2006,120.
边防公路建设的重要性范文第2篇
关键词:柔性防护系统;高速公路;边坡防护;应用
近些年来,我国公路建设正在快速的发展与进步,相关的施工技术与施工方案也逐渐得到了改进。人们在对高速公路使用性能要求的同时,也开始注重自然模式的优化和改造。但是,在实际的高速公路建设过程中,很多自然危害是无法预知的,甚至还会引发严重的安全事故,造成人员的伤亡。因此,为了防止这些自然危害的发生,我国相关技术人员在经过坚持不懈的努力后,提出了多种有效的防治技术,大大减少了自然危害发生率,而刚性防护技术和柔性防护技术就是这一过程下的产物,尤其是柔性防护性技术,在现代高速公路的边坡防护中得到了广泛的应用,受到了道路领域的高度重视。
1 柔性防护技术的施工特点
在我国目前高速公路建设中,柔性防护技术主要的施工原理是通过利用柔性防护网对高速公路边坡上的岩石进行拦截,避免脱落的岩石误伤人们,是目前最为先进的防护施工技术。而这种防护技术与以往传统施工方法的最大区别是,其具备较强的刚性,施工工艺简便、施工成本较低等优点。其次,柔性防护系统全部都是由质量优质的构件所组成的,这样就极大的保证了柔性防护系统在使用过程中的稳定性,从而达到理想的防护效果,此外,由于柔性防护技术本身独特的优势,能够为高速公路的铺设是公共提供了极大的便利,减少了资源的过度浪费,大大节省了施工成本费用,为工程项目创造了更多的效益。与此同时,大部分施工单位在采用柔性防护系统时,都会在施工现场进行试验的检测,确保其真正符合施工技术的标准要求,以此来确保高速公路的建设质量。
一般来说,高度公路边坡防护中的柔性防护系统是一项非常复杂的工程,从工程项目的施工规划、加工、施工技术方面都有着明确的要求。因此,要尽可能选择资质较高的施工单位,真正发挥柔性防护技术的重要作用。这种防护技术是20世界末次才被引进我国的,发展时间较短。但是,由于其具备很好的稳定性,在我国多个工程项目中得到了广泛的应用,取得了非常显著的成绩,受到了我国道路领域的青睐,从而间接促进了柔性防护技术在高度公路边坡防护中的可持续发展。
2 柔性防护系统在某高速公路中的应用分析
在当今的高速公路边坡防护工程中,柔性防护系统最受欢迎的施工技术手段。并且,柔性防护施工技术在实际应用过程中,并不会对周围生态环境造成的影响,还能进一步提高施工效率与质量,为其日后的发展前厅奠定了坚实的基础。
2.1 工程概述
某高速公路是当地重要的交通干道,是与4个市县之间相互联系的,而在本工程的施工过程中,由于受到地势条件的影响,其地形又是主要以丘陵地带为主,这也导致本条高速公路中存在一些隧道结构。因此,针对这一类型的高速工程项目建设,加强做好边坡的防护工作是十分重要的,也是当今高速公路建设中关键的施工手段之一,并在越来越多的工程建设中,发挥了更多的施工优势。根据本工程的实际情况,应该选择的柔性防护技术应该为25km,边坡长度为200m,平均高度为25米左右。由此,我们可以将其判定为国家二级边坡。通常情况下,大多数的一级边坡都是利用浆砌石快护面墙的施工方法。但是,由于二级边坡的地质类型属于玄武岩边坡,是一种柱状结构,这样边坡坡面就很容易出现破碎,导致石块的滑落。所以,施工单位会更偏向于柔性防护技术,在相关施工人员对所有数据进行分析研究后,最终决定选择SNS防护系统,以此来满足于实际施工的需求。
2.2 SNS系统简介
SNS系统是由瑞士提出的一种边坡防护新技术,它在施工的过程中是采用钢丝网、环形网、高强度钢丝格栅构成的一种柔性房改技术,并且一次覆盖在防护体系中。在施工的过程中,这种防护技术在应用中通常可以分为主动防护技术和被动方防护技术两种,它在预防雪崩、滑坡、泥石流、坠物方面发挥着至关重要的意义,同时更是有着施工方便、经济性好的技术特点。在进入新世纪以来,这一技术得到了人们的高度重视,已经广泛的应用在各类工程项目当中,该系统在技术上已日趋完善,形成了一种地质灾害防治工程领域内成熟的柔性防护新技术,产品类型的开发也愈来愈多,并实现了标准化,在斜坡安全防护特别是崩塌落石防护领域得到了大量推广应用。其不同型号的基本构成和防护功能如下表所示:
SNS柔性防护系统按主要构成分为钢丝绳网、普通钢丝格栅(常称铁丝格栅)和TECCO高强度钢丝格栅3类,前两者通过钢丝绳锚杆和支撑绳固定方式,后者通过钢筋(可施加预应力)和钢丝绳锚杆(有边沿支撑绳时采用)、专用锚垫板以及必要时的边沿支撑绳等固定方式,将作为系统主要构成的柔性网覆盖在有潜在地质灾害的坡面上,从而实现其防护目的。
3 SNS柔性防护系统特点
3.1 系统由工厂按标准加工生产并结合防护现场需要而配套成型后运送到现场。施工现场在完成少量的坡面清理或不清理以及短锚杆工程之系统的现场安装一般不需要大型设备,施工周期短,施工快捷。在甬金高速施工现场,近2000mz的边坡防护从进场到施工完毕只用了短短的一个月时间。和传统的护面墙施工相比大大提高了施工进度,完全确保了年底通车的节点目标的完成。
3.2 系统材料轻型化,便于材料的运输,并且材料可以堆放在坡面上,不影响道路交通和其他工序的施工。
3.3 系统安装实施完成后,不仅兼具坡面落石防护和坡面加固的作用,而且由于系统本身的开敞式结构,利于坡表排水,也完全允许自然植被的自由生长,并可进一步在系统上进行人工绿化,防护效果好,从而形成防护加固+环保协调的综合治理效果。
结束语
SNS柔性防护系统作为先进的施工工艺已经在高速公路建设上得到了广泛的运用。希望越来越多的国外先进技术能够在中国落户,洋为中用,为中国工程建设添砖加瓦。
参考文献
[1]王海军,赵国法,陆昌龙,赵小辉,舒辉.高强度土工格栅在道路边坡防护中的应用[J].西部探矿工程,2001(2).
边防公路建设的重要性范文第3篇
关键词 路基边坡 边坡病害 侵蚀机理 防护适用性 植物防护 防护区划综合防护设计
Stuedy on Side Slope Protection System of Expressway
AbstractThis paper analyses the types of side slope damages,reasons and principles of the damages.This paperalso explain the types,characters and selecting principles of protection methods.
Key wordsSubgrade side slopeSide slope damageDamage principle Protection availability Plant protectionProtection district Compr ehensive protection design
1前言
随着我国公路建设的飞速发展,高等级公路边坡综合防护系统研究日渐引起公路部门的重视。边坡综合防护设计是高等级公路设计的重要内容之一,需根据公路等级、降雨强度、地下水、地形、土质、材料来源等情况综合考虑,合理布局,因地制宜地选择实用、合理、经济、美观的工程措施,确保高等级公路的稳定和高速行车安全,同时达到与周围环境的协调,保持生态环境的相对平衡,美化高等级公路的效果。
长期以来,路基边坡的综合防护技术一直是公路修筑中的一个薄弱环节,我国在80年代中期以前,主要以低等级公路建设为主,由于交通量小,深挖高填较少,投资不大,因而防护工程不作为道路建设的主体工程,由此引起的损失亦不大,所以在工程中对边坡的综合防护研究常常被忽视。进入90年代以后,我国高等级公路建设方兴未艾,由于缺乏对防护技术的系统研究,没有成熟的经验供设计部门应用,因此只能用低等级公路的防护技术或供鉴铁路部门的经验来实施局部防护,缺乏综合考虑,从而为工程埋下隐患,造成了巨大的经济损失和不良的社会影响,有的甚至中断交通,如沈大高速公路鲅鱼圈所以南180km长的路段,后期的工程防治费用占整个工程防治费的80%、京石高速公路在1997年遇到洪水冲击后,很多路段出现路基垮塌,路面悬空的现象,再如众所周知的昆禄路等。据交通部统计,仅1991年因水毁冲毁路基1577km,冲毁路面43733km,冲毁桥梁3606座、涵洞40343道,塌方4171万方,直接经济损失16.86亿元,因排水防护不当使基层与路基含水量增加引起公路整体强度下降造成的损失更是无法统计。 与此同时,防护技术在理论方面尚需进一步研究,如边坡的侵蚀机理、边坡水力学特性研究、地区差异性以及公路部门与园林部门的专业交叉研究等等,以便提供边坡综合防护的理论支持和依据。
因此,为降低工程造价,减少或防止道路病害,保持生态环境的相对平衡,确保道路的安全与稳定,急需对高等级公路的边坡综合防护加固技术进行全面系统的研究。
2国内外研究概况 随着我国公路等级和人们生活水平的提高,路基边坡防护日渐引起公路部门的重视。在我国多年的道路工程实践中,积累了不少防护与加固技术的经验。水是公路边坡上土壤侵蚀的主体,公路部门对水流的力学研究都是以明渠均匀流为研究对象,如曼宁流速公式等,利用这些公式进行排水构造物的设计取得了较满意的效果,但如果以此来描述边坡冲刷则有不妥。如我国《公路排水设计规范》(JTJ018-97)中推荐的沟管近似流速公式V=20·i1/2,即流速与坡角的平方根成正比,而在公路边坡中,随边坡坡角的增大,径流流速确有增大的趋势,但坡角增大导致汇水面积减小,必然使流速减小,所以边坡径流流速应是产流降压强度、坡长、坡度、坡面粗糙系数的综合函数;在圬工防护理论计算方面,库伦理论,朗金理论被广泛应用。随着科技的发展,各种新型支档结构和防护型式及CAD程序相继而生,但在设计时,仅从边坡的稳定性等因素出发,很少考虑水对防护的量化冲刷能力和环保 因素,如:可否利用工程经济学研究某路段采用集中排水或分散排水?可否用混凝土预制块或网格代替费工费时的浆砌片石?可否用植被防护或综合防护替代全圬工防护等等。由于工程的千差万别,上述问题在规范中仅定性地作了限制,很少给出具体比选方法进行量化计算分析,由此设计出的结果可能一方面是工程达到了防护效果却造成了大量工程资金的浪费,另一方面是防护不当或方案错误导致防护失败,造成巨大资金重复投入,形成不良的社会影响。高等级公路由于线形标准较高、设计人员素质低、比选方案少等因素,造成路基高填深挖现象普遍存在,同时大交通量给沿线造成的交通污染不但威胁沿线居民的身体健康,而且影响区域的生态平衡。由于诸多原因,我国公路的环保技术研究远远不能适应当今高速公路发展的道路建设要求,同时关于边坡冲刷防护、交通环境美化进行的综合设计也鲜为报道。
在国内植物防护方面,随着人们环保意识的增强和生活质量的提高,在适宜植物生长的土质边坡、服务区、立交区,根据土壤、气候特点栽种花草树木,既可防风护坡,恢复因建路而破坏的生态平衡,美化环境、吸收尾气、诱导视线,还可防止暴雨对路基边坡的击溅冲刷。西北水保所对此进行了大量的研究,并在引用美国通用土壤流失方程式方面取得了一系列成果。贵州毕节公路段做过公路绿化效应及山区公路水毁防治的研究,北京市公路管理处作了一系列公路绿化设计研究,河南省交通厅与天津大学联合完成了"土工合成材料在郑洛高速公路护坡工程中的应用及绿化研究",交通部科技信息所环保部分别在昆(明)-曲(靖)路,楚(雄)-大(理)路实施了"生物防护与景观再造工程"等等,取得了较好的防护效果,但水对边坡侵蚀冲刷的量化研究仍鲜为报道,理论上缺乏必要的支持。同时由于各处工程项目的地理气候差异性,以及公路植物防护与园林专业的交叉相容,导致了防护物种和设计方案的千差万别,所以将水对土质边坡的侵蚀冲刷研究定量化,确定护坡方法的选择原则,划分不同地区用于公路防护的植物类型及特性,从而确定最佳综合防护设计方案已势在必行。
如前所述,由于理论研究上的不足和设计上的随意性,同时由于国内外不同地区的地理、气候及工程建设规模的差异,决定了不同地区综合防护方案的差异性,所以在侵蚀冲刷机理研究的基础上,对不同地区的高等级公路边坡进行综合系统研究,提出最佳防护设计方案已迫在眉睫。 反思我省的高等级公路边坡防护现状,虽然做了许多实验性尝试,采用了多种防护型式,基本达到了预期防护效果,但仍有许多沉痛的教训值得认真总结,如郑洛路九标1996年边坡水毁,开郑路边坡水毁索赔、安新路个别路段大面积边坡混凝土预制块坍滑等等,归纳起来存在的问题有:
(1)缺乏系统的防护方案、措施研究和综合设计;
(2)在防护方案、防护型式选择方面缺乏技术、工程经济比较分析;
(3)植物物种选择方面,随意性过大,缺乏和园林部门的探讨研究;
(4)由于各地区的差异,缺乏各分区最佳防护典型型式,致使设计人员难以操作。
总之,上述问题的存在,使我省边坡防护设计可能一方面是工程达到了防护效果却浪费了大量的工程投资,另一方面是防护不当导致了路基边坡的早期病害。
3边坡侵蚀机理研究
通过对边坡力学特性研究,可得以下结论:
公路边坡由降雨产生的坡面流与明渠流具有不同的水力学特点,它应该是产流降雨强度、坡长、坡角、粗糙系数的函数。由于坡角增大一方面使势能向动能的转化加快,另一方面却使单位坡长所接受的降雨减少,因此边坡的流速应该存在一个临界坡角,从Muzik的边坡径流平衡时间关系式出发,推导出了一个公路边坡坡面径流流速的关系式(紊流): 式中,K为系数,L为坡长,a为边坡坡角,n为边坡坡面粗糙系数,δ为产流降雨强度。通过对此式的数学处理得到边坡坡面流速的临界坡角为41°左右;考虑到边坡土壤侵蚀量是流量与流速的函数,进一步推导出公路边坡土壤侵蚀量同样存在一个临界坡角,这个坡角大约在25°左右,这与公路边坡常采用1∶1.5坡率很是接近,因此对边坡的防护应引起足够重视 。
边坡在自然界降雨情况下不断经受降雨的袭击,其中一部分下渗,一部分在边坡汇集,形成径流,径流在土颗粒表面产生剪切力,当这种力大到能抵消土的抗侵蚀能力时,土颗粒被径流带走,从而发生侵蚀,这种径流的剪切力与土壤粒抵抗力之间的相互作用不同相可引起溅蚀、溶蚀、片蚀、沟蚀等不同的侵蚀现象。
4边坡防护类型及公路植物特性研究
作者按照材料将路基防护分为3类:植物防护、圬工防护和综合防护。防护分类如图1。
通过对公路植物的特性研究,可得以下结论:
(1)路基边坡土质、酸碱度、气候、降雨等是影响公路植物的主要因素,由于路基边坡防护的特殊性,故草种、树种的选择有别于园林绿化;
(2)应根据植物的类型、气候适应性、土壤适应性、抗病性、抗侵蚀冲刷,易粗放管理等要求选择适易的物种用于公路边坡防护;
(3)尽量选用本地的物种,其适应性远远优于引进物种。
5边坡综合防护设计原则与注意事项
(1)“综合设计、就地取材、以防为主、确保施工”是边坡综合防护设计的基本原则;
(2)路基防护应按照设计、施工与养护相结合的原则,深入调查研究,根据当地气候环境、工程地质和材料等情况,因地制宜,就地取材,选用适当的工程类型或采取综合措施,以保证路基的稳固。不要轻易取消或减少必要的防护工程措施,而给养护遗留繁重的工作量;
(3)路基防护措施是根据沿线不同土质岩性、水文地质条件、坡度、高度和当地材料、气候等因地制宜选择,应密切结合路面排水作综合考虑;
(4)护坡方法应优先考虑采用植物防护,当土质不宜植物生长及难以保证边坡稳定时,要考虑经济性、施工及效果,采用圬工防护或相应的辅助设施;
(5)在防护方案设计时,应参照上述设计原则,初步选出护坡方法。在施工阶段,要对每个边坡的排水、土质等调查,根据调查结果变更原设计;
(6)在不良的气候和水文条件下,对粉砂、细砂与易于风化的岩石边坡,以及黄土和黄土类边坡,均宜在土石方施工完成后及时防护。路堑边坡应根据边坡岩层组成及坡面弱点分布情况考虑全面防护或局部防护;
(7)对于土路堤的坡面铺砌防护工程,最好待填土沉实或夯实后施工,并根据填料的性质及分层情况决定防护方式。铺砌的坡面应预先整平,坑洼处应填平夯实; (8)对于不宜采用植物或混凝土网格中空植草的破碎岩路堑边坡,应综合考虑地形关系、基岩风化破碎程度、地震、暴雨、漏水、施工难易及经济性等因素,慎重选择喷浆(混凝土)、护面墙,落石防治等方案;(9)混凝土网格中空植草护坡的目的,是防止受雨水侵蚀和风化严重的土质产生沟槽,及不适宜植物生长的土质和由于周围环境需要绿化的地方。该护坡方法不能承受土压力且造价高于植物护坡,使用时须充 分分析;
(10)对于水流、波浪、风力、降水以及其它因素可能引起起路基破坏的,均应设置防护工程。在冲刷防护设计中,可综合考虑河道整治,使防护工程收到更好的效果;
(11)对于冲刷防护,一般在水流流速不大及水流破坏作用较弱地段,可在沿河路基边坡设砌石护坡、石笼和混凝土预制板等,以抵抗水流的冲刷和淘刷。需要改变水流或提高坡脚处的粗糙率,以降低流速、减缓冲刷作用时,可修筑坝类构造物。对于冲刷严重地段(急流区、顶冲地区),可采用加固边坡(砌石护坡)和改变水流情况的综合措施;水下部分可视水流的淘刷情况,采用加固边坡(砌石护坡)和改变水流情况的综合措施;水下部分可视水流的淘刷情况,采用砌石、石笼或混凝土预制板等护底护脚。砌石基础应置于冲刷线以下0.5~1.0m,水上部分采用轻型防护即可;
(12)综合防护应遵循"实用、经济、美观"的指导思想,明确"为行车服务"的目的,在实用、经济的前提下,力求边坡绿化三季有花。
6高等级公路防护区划的思想
为了区分地理区域自然条件对公路防护影响的差异性,并在高速公路边坡设计中对施工防护型式、植物物种选择时有章可依,确保路基边坡的稳定并节约投资,同时按照《公路自然区划标准》(JTJ003-86)中关于"三级自然区划由各地按有关规定自行划分"的指导思想,有必要划分不同地区植物防护主要类型。
我省植物防护主要类型区划以公路自然区划标准为基础,结合高等级公路边坡防护的特点和我省已建高速公路的建设经验,按照气象、地质、地形、物种分布等因素的差异性,将全省划分为A、B、C三个防护类型区(如河南省公路防护类型区划图)。
7河南省高等级公路边坡综合防护推荐方案
7.1河南省A区边坡综合防护推荐方案
主要为黄河冲积所成的低液限粘土和低液限粉土,同时雨量集中,但年降雨量不大,四季分明,所以防护要求不高。间有盐碱地,同时石料缺乏。结合上述研究结果,故推荐A区边护综合防护方案为:沿线路基边坡除桥头路基、水稻田等局部特殊路段采用浆砌混凝土预制块防护外,一般采用植草或种草籽护坡,喷播更佳。
7.2河南省B区边坡综合防护推荐方案 7.3河南省C区边坡综合防护推荐方案 8主要结论
通过对高等级公路边坡防护系统的综合研究,得到以下主要结论和研究成果:
(1)剖析了路基边坡的病害类型和原因,提出了在边坡防护方面理论上的欠缺和在工程中缺乏综合设计的观点; (3)通过对各种边坡防护类型的分析及其特点研究,提出了防护类型选择的原则;
(4)通过对公路植物的特性研究及适应分析,推荐了公路常用植物的外观特征、气候、土壤适应性及建植、管理特点,使植物防护的选择有据可循;
(5)根据公路自然区划和地质特点,首次提出了公路防护区划的思想,并建立了河南省公路 防护类型区划;
(6)提出了高等级公路边坡综合防护的设计原则;
(7)根据上述的研究成果,推荐出了河南省不同区划内的边坡综合防护设计方案,供设计人员参考。
边防公路建设的重要性范文第4篇
关键词:公路工程;边坡植被防护;防护要点
边坡防护是公路工程施工的重要内容之一,直接关系到车辆的行驶效率及安全关系较大。特别是在雨水天气较多的地区,受雨水冲刷、温差以及湿度变化的影响,容易产生边坡坡面岩石风化病害、崩塌、滑坡以及泥石流等。因此,积极应用现代养护技术提高边坡养护质量,对保障现代公路交通运输安全有着重要的现实意义。
一、公路边坡植被选择
在高速公路入口处、重要标志路段等一些景观要求较高的路段,生态防护边坡后期的养护管理要求较为精细,要定期修剪、浇水、施肥等,同时这样地段的边坡在边坡生态防护类型的选择上和植被配置方面要求较高。因此,在植被的配置方面,不仅要考虑植被的生态适应能力、固土效果,还需要重点考虑如何采用多种植被的搭配来提升景观效果,可以从以下几个方面着手考虑:
1、结合草本、灌木、乔木、藤本植物多种类型植被,利用多种类型植被的根系增强固土效果,同时具有一定的层次感,提升景观效果。我国公路边坡生态防护中使用较多的草本植物有白三叶、地毯草、羊茅、节水草、狗牙根、二月兰、小冠花、黑麦草等;常使用的护坡灌木植物主要有沙棘、锦带花、迎春、胡枝子、紫穗槐、坡柳等;乔木类植物有山合欢、漆树、刺槐、油松等;藤本植物有爬山虎、常春藤、扶芳藤、葛藤等。
2、坚持植物生物学特性,组织营造多重景观。观赏植物根据其观赏特性可分为观花、观叶、观形、观果等植物。观花植物一般要求花朵繁盛、色彩鲜艳、花相整齐,如玉兰、大花紫薇、樱花、牡丹、山茶、夹竹桃、杜鹃等,花期集中,观赏效果极佳;观叶植物一般要求叶形奇特,叶色变化丰富,随季节变化呈现不同颜色,如棕榈、平婆、七叶树、羊蹄甲、鹅掌楸、银杏等叶面积较大或叶形奇特美观的树种;三角枫、乌桕、石楠、紫荆、栾树等彩色树种叶子颜色随季节变化而变化,达到四季有景可观、有花可赏的效果[5]。
3、突出地域特色,结合本土植被和当地的民俗文化,设计出具有地域特色的生态防护边坡造型和景观设计。
考虑成本因素,对于一些不太重要的路段边坡设计,可以考虑采用一些耐粗放管理的植被进行生态护坡。耐粗放管理的植被主要是采用本土植被,生态适应能力较强,后期不需要精细养护的植被,例如海南地区可以采用牛筋草、弯叶画眉草、狗牙根、地毯草、含羞草等。
二、公路边坡植被防护技术要点分析
公路边坡防护工程作为道路施工建设的重要方面,关系到国民经济的发展水平。随着公路建设事业的不断发展,植被防护技术越来越多的应用到公路边坡建设中,并且发挥着重要的作用,增强路基的稳定性以及强度是边坡防护施工技术发展的重要方向。
1、生态环境条件分析
在公路边坡植被防护工作中,首先应做好生态环境条件分析,即:在植被恢复与重建场所,与植被生长和发育有关的所有环境因素的综合。一般影响植被生长的立地条件包括气候、地形、土壤、水文与植被条件等。但与其他种类的造林地(或退化生态系统)相比,公路边坡植被生态重建的环境问题特殊性主要是:地表组成物质有机质含量少,物理结构极差,尤其是保水、持水、保肥能力差;存在限制植物生长的物质;土壤生物缺乏,尤其缺乏对植物生长有利的动物,如蚯蚓、线虫及微生物等方面。这些因素正是植物生长的限制因素。因此,在植被恢复工作之前,首先应分析地表组成物质的物理化学性质,寻找出植物生长的主导限制因子,同时确定对植物生长的供水能力进行预测。这是植物种类选择和确定植物栽培方式的基础工作。
2、边坡整形
由于公路边坡往往比较陡,为了使绿化的景观优美、方便栽植工程施工和树木的栽植,需要对边坡进行整形。具体在整形时需要考虑,建立一条环山小路直达边坡最高处,便于运料和整地施工;结合景观设计和整地种植,采取平缓陡坡等方法重塑地貌景观;建立排水系统:在坡度较大的边坡,容易发生表面侵蚀,产生水土流失,特别是夏季常有暴雨,边坡积水面积很大,雨水汇集到一起后,很容易冲刷覆盖在表面的松土,甚至产生大量的侵蚀沟。因此整形的同时应设计完善的排水系统。排水沟的位置一般设在:边坡顶部平面与斜坡的交界处,以避免坡面上的雨水冲刷表土;在边坡上构筑平台,平台上设置排水沟,可对斜坡上的雨水起到分流作用。排水沟修筑成梯形状,深度为30cm,宽度为50cm。
3、整地技术
为了改善边坡的立地条件,防止遇到大风和雨水时造成径流和侵蚀,创造植物生长的有利条件,同时也为边坡的植被恢复工程的施工安全和方便,整地是十分必要的。按照既经济省工又能较大程度改善立地质量的原则,对边坡采用局部整地方式。在局部整地方式中,带状整地方法和块状整地方法均可采用。为汇集降水促进植物生长,认为反坡带状的方法是最可取的方法,边坡整地时要考虑整地的深度、宽度、长度、断面形式等因素。
边坡的坡度一般较大,整地宽度不宜过大,以免加剧水土流失。整地宽度应为0.5m,落差以1~2为宜。断面形式是整地后的土面与原坡面所构成的断面形式。为更多的积蓄降水,减少蒸发,增加土壤湿度,边坡整地的坡土面要低于原坡面,并与原坡面形成一定的角度,构成一定的蓄水容积。
4、生态工程措施
高速公路生态工程防护的常用技术有如下几种方式:(1)放缓边坡:放缓边坡是边坡处置的常用措施之一,通常为首选措施。它的优点是施工简便、经济、安全可靠。边坡失稳破耐ǔJ怯捎诒咂鹿高、坡度太陡所致。通过削坡,削掉一部份边坡不稳定岩土体使边坡坡度放缓,稳定性提高;(2)防护:主要包括砌体封闭防护、喷射素混凝土防护、挂网锚喷防护这三种主要措施。(3)排水:截水沟为防止边坡以外的水流进入坡体,对坡面进行冲刷,影响边坡稳定性,通常在边坡外缘设置截水沟,以拦截坡外水流。坡内排水沟。除在边坡外缘设置截水沟外,在边坡坡体内应设置必要的排水沟,使大气降雨能尽快排出坡体,避免对边坡稳定产生不利影响。
三、结束语
综上所述,公路养护管理中边坡养护管理是一个系统工程,影响因素很多。实践证明,应优先考虑采用植物防护,当土质不宜植物生长及难以保证边坡稳定时,要考虑经济性、施工及效果,采用圬工防护或相应的辅助设施。对于公路边坡的养护要逐步达到恢复自然生态和美化环境的终极目标,最大限度地保障公路行车的通畅性与安全性,为提高公路使用寿命,增强公路企业的竞技力奠定坚实的基础。
参考文献
[1] 杨中宁,陈文军,等.高速公路边坡绿化原则与对策[J].现代园艺,2016(3):160.
[2]翟文光,罗爱道,阎宗岭.基于生态防护的公路边坡景观提升技术浅析[J].公路交通技术,2016,32(1):134-139.
[3]聂影,陈晓红,等.生态护坡根系纤维土强度和变形特性实验研究[J].铁道工程学报,2011(7):6-8.
边防公路建设的重要性范文第5篇
关键词:公路水毁;成因分析;应对措施
引言
公路运输是我国主要交通运输方式之一。由于我国国土面积广大,地质条件复杂,自然环境对公路运营状况影响很大。特别是山地丘陵地区,公路设施受到自然因素的负面影响,损耗较大,严重时甚至因为质量安全事故,威胁到公路运输的正常运转。在自然因素导致的众多公路质量病害中,水毁是山区公路比较常见的问题。其本质是在水的长期或即时影响下,公路沿线设施发生的破坏。公路水毁随发生程度不同,其结果也不一样,有的损坏程度比较轻微,其结果只是影响公路运输通行能力;有的损坏严重,导致公路主要设施毁坏,公路交通断绝,公共财产安全遭受重大损失,人民生命安全受到严重威胁。加强公路水毁防治工作,对于保障地方经济顺畅发展,社会秩序稳定和谐具有重要意义。
1 公路水毁的基本类型
1.1 边坡坍塌、滑坡
边坡坍塌、滑坡问题在山区公路发生极为普遍,也是影响较大的公路水毁种类。该种问题的发生,与地区气候联系密切。在发生边坡坍塌、滑坡前,往往会有长达数月的干旱,长期的阳光直射和高温,导致地面以下一定厚度的土层含水量极具下降。旱情严重时地表土层干裂收缩,导致植被根系断裂,不能保持原有的土壤固结作用。甚至山体内部也会出现大量细小裂纹。在这种情况下,如果下起大雨,地表土层含水量骤然增加,雨水顺裂缝进入山体内部。土壤吸收水分后体积发生膨胀,重量变大。一旦沿山体表面向下的剪切力超过土层和山体间的粘结固结作用,就会导致边坡滑坡现象的发生,从而对山脚下的公路产生威胁。另外,山体不够牢固,边坡土质疏松,边坡角度过大的地方也是上述问题多发地区。
1.2 路基缺口、冲断
受山区地形、地质条件限制,山区公路的路基一般都是采取半挖方、半填方的方式施工,且有许多路段沿河而建。一旦进入雨季,大量雨水顺山势而下,在上边坡处汇集,如果上边坡排水设施排水不畅,雨水迅速集聚,直至淹没路面,流向下边坡。如果边坡没有采取防护措施,或防护力度不够,在雨水的不断冲刷下,边坡表层形成凹槽水沟,且不断扩大,最终将路基侵蚀出缺口,严重时会造成缺口附近大面积坍塌。另外,部分山区公路内侧路基没有建设涵洞,雨水长期集聚,对路基内部不断浸润,直至从另一侧排出。在这个过程中,路基填料吸收了大量水分,整体稳定性下降,如果外边坡过于陡峭,就会引发边坡坍塌,形成路基缺口。
1.3 路基沉陷
公路路基沉陷也是山区公路常见水毁现象之一。公路施工时,如果路基填料质量把关不严,又没有按设计要求压实路基,或者排水设施设置不到位,进入雨季后雨水在路面或边沟大量积聚,部分地段路基填料吸水饱和,稳定性和承压能力下降,有的还会产生唧泥、弹簧等现象。这种情况下受到外部载荷,比如车辆碾压的作用下发生沉降。路基沉陷一般发生在水田等低填方路段,或者是边坡较陡的挖方路段。发生沉陷的路面会产生纵向不均匀形变,严重时会导致路面断裂造成交通中断。
1.4 桥、涵破坏
公路水毁问题中,常见的桥涵破坏主要是桥涵台墙、锥坡基础因受水冲刷被掏空,台墙、锥坡支撑能力不足,台墙及上方结构稳定性下降,造成结构开裂、下沉,甚至发生倒塌事故,造成锥坡结构严重损毁。导致桥梁破坏的原有主要是因为桥梁上游淤泥、树枝等严重淤积,河流通行不畅。一旦洪峰来临,不能从桥下顺利通过。洪水冲击锥坡及桥头引道,严重时就会导致锥坡倒塌、引道路基冲断,水量大到一定程度时毁淹没桥面,将栏杆冲毁,乃至引发路基冲断、倒塌等一系列事故。由于水流能量的积累性,一处桥梁破坏往往会导致其它桥梁设施发生不同程度损坏。此外,有的桥梁基础长期受河水冲刷变得松动,又没有做好补强措施,时间一长,桥梁基础被掏空,引发台墙或拱桥拱圈发生开裂,对桥梁结构造成严重破坏。
导致涵洞损坏的原因与桥梁损坏的原因近似。雨季河水流量过大,或者涵洞因杂物堵塞,导致排水能力不能满足排洪需求时,就可能导致洪水冲毁涵洞,进而冲垮路基的结果。涵洞被洪水冲毁时一般从底部铺砌层和进出口的八字墙开始破坏,如果修补不及时,接下来就会对涵洞涵墙基础产生破坏,致使涵洞倒塌。
1.5 防护及加固工程破坏
公路沿河修建时,挡土墙等路边防护工程在河流的长期冲刷下基础逐渐被掏空,随即受建筑自身重量和墙后填料向外应力的作用发生开裂、倾斜,最终发生倒塌。挡土墙工程施工质量越低,发生损坏的可能性就越大。工程施工工艺、建筑材料、基础填料等选择都会对档土墙质量和水毁防护能力产生影响。
2 公路水毁防护技术
2.1 加强边坡坡面的防护
路基边坡防护治理是公路防范水毁的重要措施。当前常用的边坡防护方式有砌石护坡、护面墙及植物防护三种。三种方式各有特点,在实施时要根据工程具体情况选择最适合的方法予以实施。需要注意的是,边坡防护措施防护能力会随着水流反复冲刷而发生变化,必须定期对损坏的地方加以维修加固,才能将防护能力维持在一定水准以上,发挥应有作用。
2.2 路基沉陷的防治
防范路基沉陷,路基稳定性是根本。可根据工程现场具体情况采取换土法、掺石灰法、石灰桩法等方法对地基采取加固处理,提高地基强度。在进行填方施工时,要尽量使用级配良好的砂性土等填筑路基,如果使用不同透水性土壤进行填筑,要按照透水性强弱的顺序从下向上以此填筑。沿河路段要做好堤岸、护坡等防护措施。路基排水设施要严格遵循施工规范。其中,边沟纵坡要大于等于0.5%,单向排水长度控制在500米以内,为防止地下水在毛细管作用下发生上渗,可以使用砂垫层进行阻断处理,以保障路基稳定。
2.3 桥涵破坏的防治
在进行山区沿河公路设计时,要在凹凸曲线顶部和纵坡的陡缓变坡处设置涵洞,通常两座涵洞间不超过300米。如果公路经过村庄,为加快村内地面积水排放,也要在相应地方设置涵洞。涵洞采用钢筋混凝土材质的管涵、板涵或石拱涵。如果采用管涵,涵洞直径要大于1米,如果采用板涵,则高度要大于1米。为减轻洪水来临时桥涵压力,应结合当地水文情况设置导流坝等等调治构造物。如果桥梁基础有空蚀现象,应立即使用混凝土进行填筑,再使用钢筋混凝土进行加固,并设置导流坝。
3 结束语
作为我国公路交通的重要组成部分,随着我国经济建设的进一步发展,山区公路势必要承担起更加艰巨的任务。加强山区公路水毁防治,保障公路运输安全,提高路网运营服务水平是公路管理部门的重要职责。山区地形、地质条件和自然环境复杂,引发公路水毁的原因有很多,公路管理部门要根据公路沿线实际情况,因地制宜,有针对性地采取防治措施,提高公路水毁防范能力,同时,要加强公路维护保养工作,对于发生损坏的路段要及时维修,防止受损范围进一步扩大。
参考文献